CN219492281U - 测量致密砂岩水力压裂裂缝三维扩展情况的试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型测量致密砂岩水力压裂裂缝三维扩展情况的试验装置，包括压裂管和矩形箱体，压裂管伸入矩形箱体内，压裂管远离矩形箱体的一端连通有供液加压组件；矩形箱体内填充有致密砂岩块，矩形箱体连通有供气加压组件；压裂管上设有连通管道内腔与矩形箱体的压裂圆管，压裂管的内腔靠近供液加压组件处设有第二压力传感器，压裂管的内腔靠近供气加压组件处设有第一压力传感器，第一压力传感器还连接有监测系统，监测系统与第二压力传感器连接。本实用新型能准确掌握压裂过程中压力值的变化情况，可以测量致密砂岩受到水力压裂后裂缝三维扩展情况。

Description

测量致密砂岩水力压裂裂缝三维扩展情况的试验装置

技术领域

本实用新型属于测量压裂装置技术领域，涉及一种测量致密砂岩水力压裂裂缝三维扩展情况的试验装置。

背景技术

水力压裂技术是有效动用致密气、页岩气等非常规油气资源的主体储层改造技术。致密砂岩通常具有孔隙度小，渗透率低的特征。在对其开采过程中通常要用到水力压裂作业，通过水力压裂作业在储层中形成复杂的裂缝网络，从而增大裂缝和储层基质的接触面积，降低储层流体流向井筒阻力，进而提高油气产量。

在利用水力压裂时，由于压力不同，对裂缝的压裂效果不同，但现有技术无法测量致密砂岩受到水力压裂后裂缝三维扩展情况，导致无法在现场实际工况下，对致密砂岩进行水力压裂开采作业提供指导。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种测量致密砂岩水力压裂裂缝三维扩展情况的试验装置，具有可以测量在受到水力压裂后，致密砂岩裂缝三维扩展变化情况的特点。

本实用新型所采用的技术方案是，测量致密砂岩水力压裂裂缝三维扩展情况的试验装置，包括压裂管和矩形箱体，压裂管伸入所述矩形箱体内，压裂管远离矩形箱体的一端连通有供液加压组件；矩形箱体内填充有致密砂岩块，矩形箱体连通有供气加压组件；压裂管上设有连通管道内腔与矩形箱体的压裂圆管，压裂管的内腔靠近供液加压组件处设有第二压力传感器，压裂管的内腔靠近供气加压组件处设有第一压力传感器，第一压力传感器还连接有监测系统，监测系统与第二压力传感器连接。

本实用新型的特点还在于：供液加压组件包括依次管道连接的压裂液储罐、水泵、液体流量计、第三球阀、进液口，进液口固接有端部接头，端部接头与所述压裂管固接；

供气加压组件包括依次管道连接的加压泵、压力表、第一球阀和第一进气口，压力表还连接有第二进气口，第二进气口与压力表之间设有第二球阀，第一进气口和第二进气口固接在矩形箱体两侧；

压裂圆管在压裂管表面对称分布；

压裂圆管的表面均匀分布有若干个压裂孔。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过设置两个压力传感器对压力进行测量，能准确掌握压裂过程中压力值的变化情况；

(2)本实用新型通过设置加压泵对致密砂岩块的两侧进行加压，模拟实际工况下储层内的压力；

(3)本实用新型通过设置多个压裂圆管进行压裂，压裂效果好；

(4)本实用新型能够真实的模拟实际工况下压裂过程中的实际环境，压裂效果真实，得到的测量结果准确。

附图说明

图1是本实用新型测量致密砂岩水力压裂裂缝三维扩展情况的试验装置的结构示意图；

图2是本实用新型测量致密砂岩水力压裂裂缝三维扩展情况的试验装置中压裂圆管的结构示意图。

图中，1.加压泵，2.压力表，3.第一球阀，4.第二球阀，5.第一进气口，6.压裂圆管，7.矩形箱体，8.第一压力传感器，9.第二进气口，10.致密砂岩块，11.压裂管，12.监测系统，13.第二压力传感器，14.端部接头，15.进液口，16.第三球阀，17.液体流量计，18.水泵，19.压裂液储罐，20.压裂孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型测量致密砂岩水力压裂裂缝三维扩展情况的试验装置，如图1所示，包括压裂管11和矩形箱体7，压裂管11伸入矩形箱体7内，矩形箱体7为钢材料制成；压裂管11远离矩形箱体7的一端连通有供液加压组件，矩形箱体7内填充有致密砂岩块10，矩形箱体7连通有供气加压组件；设置加压泵对致密砂岩块10的两侧进行加压，模拟实际工况下储层内的压力；供液加压组件包括依次管道连接的压裂液储罐19、水泵18、液体流量计17、第三球阀16、进液口15，进液口15固接有端部接头14，端部接头14与压裂管11固接；压裂液储罐19内的压裂液与实际工况下油田上使用的压裂液相同，含有表面活性剂、粘土稳定剂、起泡剂、杀菌剂、破胶剂等成分。

供气加压组件包括依次管道连接的加压泵1、压力表2、第一球阀3和第一进气口5，压力表2还连接有第二进气口9，第二进气口9与压力表2之间设有第二球阀4，第一进气口5和第二进气口9固接于矩形箱体7两侧中部。

如图2所示，压裂管11上设有连通管道内腔与矩形箱体的压裂圆管6，压裂圆管6的数量为九个，压裂管11上按照左侧三个，右侧三个，底端三个的方式分布，此时，压裂效果好；压裂圆管6上开有直径为1mm的压裂孔20。

压裂管11上通过设置两个压力传感器对压力进行测量，能准确掌握压裂过程中压力值的变化情况，压裂管11的内腔靠近供液加压组件处设有第二压力传感器13，压裂管11的内腔靠近供气加压组件处设有第一压力传感器8，第一压力传感器8还连接有监测系统12，监测系统12与第二压力传感器13连接；

本实用新型测量致密砂岩水力压裂裂缝三维扩展情况的试验装置，其工作原理如下：如图1所示，当进行测量时，首先关闭所有球阀，接着依次打开加压泵1、第一球阀3、第二球阀4，使加压泵1产生的压力输送至矩形箱体7内的致密砂岩块10，此时模拟实际工况下储层内的压力，其压力值的大小通过压力传感器传输至监测系统12上显示。待压力升高至内设值后，保持加压泵1的排量固定，接着立即关闭第一球阀3、第二球阀4，然后再关闭加压泵1，此时致密砂岩块10内已经具有设定的压力值。接着打开压裂液储罐19、水泵18、第三球阀16，压裂液储罐19内的压裂液经过水泵18加压，液体流量计17计量后从进液口15进入压裂管11内，压裂液在压裂管11内从上往下流动，直至充满整个压裂管11，随着水泵18不断加压，最终压裂液从压裂圆管6上的压裂孔20流出进行压裂，此时模拟实际工况下的压裂过程。通过监测系统12显示第一压力传感器8和第二压力传感器13测量到的压力值，当压裂过程中的压力达到设定值后，关闭水泵18，打开第一球阀3、第二球阀4，压裂过程结束。清理压裂过程中的压裂液，打开矩形箱体7，用三维扫描仪扫描致密砂岩块10内的产生的压裂裂缝情况，其得到的扫描结果与设定的压力值将对现场实际工况下进行压裂提供指导意义，即压裂过程结束。

Claims (5)

1.测量致密砂岩水力压裂裂缝三维扩展情况的试验装置，其特征在于，包括压裂管(11)和矩形箱体(7)，所述压裂管(11)伸入所述矩形箱体(7)内，所述压裂管(11)远离所述矩形箱体(7)的一端连通有供液加压组件；

所述矩形箱体(7)内填充有致密砂岩块(10)，所述矩形箱体(7)连通有供气加压组件；

所述压裂管(11)上设有连通管道内腔与矩形箱体(7)的压裂圆管(6)，所述压裂管(11)的内腔靠近供液加压组件处设有第二压力传感器(13)，所述压裂管(11)的内腔靠近供气加压组件处设有第一压力传感器(8)，所述第一压力传感器(8)还连接有监测系统(12)，所述监测系统(12)与第二压力传感器(13)连接。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述供液加压组件包括依次管道连接的压裂液储罐(19)、水泵(18)、液体流量计(17)、第三球阀(16)、进液口(15)，所述进液口(15)固接有端部接头(14)，所述端部接头(14)与所述压裂管(11)固接。

3.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述供气加压组件包括依次管道连接的加压泵(1)、压力表(2)、第一球阀(3)和第一进气口(5)，所述压力表(2)还连接有第二进气口(9)，所述第二进气口(9)与所述压力表(2)之间设有第二球阀(4)，所述第一进气口(5)和第二进气口(9)固接在所述矩形箱体(7)两侧。

4.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述压裂圆管(6)在所述压裂管(11)表面对称分布。

5.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于，所述压裂圆管(6)的表面均匀分布有若干个压裂孔(20)。